Устройство для моделирования зрительного анализатора движения Советский патент 1983 года по МПК G06G7/60 

Изобретение относится к моделированию нейронных структур, в частности, зрительной системы, выделяющей признаки изображений, и предназначено для использования в технических системах переработки информации.

Известно устройство для моделирования нейронных структур, содержащее линейку из двух групп фотодиодных ключей, генератора импульсйв, блока формирования сигналов растормаживания, блока формирования сигналов торможения С IT.

Однако это устройство не позволяет осуществлять выделение в изображении признаков.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению .является устройство для моделирования пространственно-частотной фильтрации зрительной системы, содержащее линейку фотодиодных ключей, входы которых через подвижный оптический фильтр, выполненный в виде темновых и световых участков, связаны с источником оптической информации, причем фотоди- одные ключи разбиты на две группы, а каждый фотодиодный ключ одной группы расположен в линейке между двумя фотодиодными ключами второи группы. Кроме этого устройство содержит блоки формирования сигналов торможения и растормаживания, сумматор и блок задержки t2.

Однако это устройство не позволяет выделить оба направления движения, а кроме того, за счет наличия аналоговых узлов и блоков задержки принципиально не позволяет получить зна10чительное быстродействие и имеет существенную погрешность,что не позволяет его использовать в вычислительной технике.

Цель изобретения - повышение точ15ности моделирования и быстродействия.

Указанная цель достигается тем,. что в устройство, содержащее линейку фотодиодных ключей, входы которых через подвижный оптический фильтр

20 выполненный в виде теглновых и световых участков,связаны с источнике оптической информации,введены триггеры, элементы ИЛИ,одновибратор и элементы И,выходы которых подключены к входам

25 первого элемента ИЛИ,выход которого соединен с информационным входом первого триггера,выхофл которого являются выходсши устройства,выход первого фотодиодного ключа линейки подключен

30 к единичному входу второго триггера,к нулевому входу третьего триггера и первому входу второго элемента ИЛИ, выход второго фотоднодного ключа ли нейки подключен к единичному входу третьего триггера, к нулевому входу че вертого триггера и к второму входу вто рого элемента ИЛИ, выход третьего фот ;ионого ключа линейки подключен к ед ничному входу четвертого триггера, к нулевому входу второго триггера и к третьему входу второго элемента ИЛ выход которого через одновибратор со динен с входом синхронизации первого триггера, прямой выход второго триггера подключен к первым входам перво го и второго элементов И, прямой выход третьего триггера соединен с вторым входом первого элемента И и с первым входом третьего элемента И прямой выход четвертого триггера под ключен к вторым входам второго и третьего элементов И, длина темноватого участка подвижного оптического фильтра в два раза меньше длины светового участка и равна линейному размеру фотодиода фотодиодного ключа линейки. На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг,2 - осциллограммы сигналов,ре гистрируемых соответственно на выходах фотодиодных ключей, на выходах второго, третьего и четвертого триггеров,, на выходе одновибратора, на выходах устройства. Устройство содержит фотодиодные ключи 1-3, триггеры 4-7 элементы И 8-10, элементы-ИЛИ 11 и 12, одновибратор 13, подвижный оптический фильт 14, выходы 15 и 16. . Устройство работает следующим образом. При движении оптического фильтра в положительную сторону перекрываются от источника оптической инфорг мации (не показан ) фомодиодные ключи в порядке ... положительный порядок . При движении оптического фильтра в обратную (отрицательную) сторону порядок перекрытия фотодиодных ключей следующий: 132132... .В любом из положений темновым участком оптического фильтра перекрыт один из фотодиодных ключей. Фотодиодные ключи при переходе из состояния освеще но в состояние затемнено выдают короткие импульсы, необходимые для переключения триггеров 4-6. При движении оптического фильтра 14 в положительном направлении любой взведенный триггер будет сброшен через один шаг движения. Таким образом, в любой момент времени два триггера из трех находятся во взведенном состоянии. При движении оптического фильтр в противоположную сторону в любой момент времени взведен только один триггер. Выходное состояние X устройства определяется логической функцией , где Q , Qy , Qjj - состояния соответствующих триггеров, логическая единица соответствует взведенному состоянию, ноль - исход;Ному, причем выходное состояние I соответствует случаю движения оптического фильтра в положительную сторону, соответствует движению в отрицательную сторону. При реверсе движения фильтра состояние изменяется после первого же шага в противо.положную сторону. Срабатывание любого фотодиодного ключа приводит к срабатыванию одновибратора 13, который через время задержки f, необходимое для окончания переходных процессов в логических схемах вырабатывает строб-импульс, подаваемый на вход синхронизации триггера 7, и устанавливает его в состояние 1 при , или О при . При этом состояние 1 на выходе 15 соответствует положительному направлению движения оптического фильтра, а 1 на выходе 16 соответствует отрицательному направлению движения оптического фильтра 14. Использование предлагаемой схемы позволяет существенно упростить, увеличить быстродействие и снизить погрешность системы для распознавания направления движения. Это позволяет использовать предлагаемое устройство как часть общей модели системы зрительного анализатора, а также в технике при создании следящих устройств. Формула изобретения Устройство для моделирования зрительного анализатора движения, содержащее линейку фотодиодных ключей, ВХОДЫ которых через подвижный фильтр, выполненный в виде темновых и световых участков,связаны с источником оптической информации, отличающееся тем, что, с целью повышения точности моделирования в него введены триггеры, элементы ИЛИ, одновибратор и элементы И, выхода которых подключены к входам первого элемента ИЛИ, выход которого соединен с информационным входом первого триггера, выходы которого являются выходами устройства, выход первого фотодиодного ключа линейки подключен к единичному входу второго триггера, к нулевому входу третьего триггера и к первому входу второго элемента ИЛИ, юыход второго фотодиодного ключа линейки к единичному входу третьего триггера, к нулевому входу четвертого триггера и к второму входу второго элемента ИЛИ, выход третьего фотодиодного ключа линейки подключен к единичному входу четвертого триг- , гера, к нулевому входу второго триггера и к третьему входу второго элемента ИЛИ, выход которого через одно вибратор соединен с входом синхронизации первого триггера, прямой выход второго триггера подключен к первым входам первого и второго элементов И, прямой выход третьего триггера соединен с вторым входом первого элемента И и с первым входом третьего элемента И,прямой выход чет вертого триггера подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, длина темнового участка . подви.дного оптического фильтра в два раза меньше длины светового участка и равна линейному размеру.фотодиода фотодиодного ключа линейки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Позин Н.В. Моделирование ней- ронных структур, М., Наука, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР . 595745, кл. G 06 G 7/60, 1978 (прототип ).

fS

fS

fj ff

Hf I I I I I Ml I 11 I I

etfjfffff

Г6

П

П П